MAKALAH KIMIA ANALITIK I

“GRAVIMETRI”

DI SUSUN OLEH :

KELOMPOK 2

Anis Dwi Lestari : F1C111033

Bambang Pamungkas : F1C111009

Irma Asrtiana : F1C111045

Reno Saputra : F1C111042

Suci Mustika Wirni : F1C111038

Widya Sulastri :FIC111008

UNIVERSITAS JAMBI

2011/2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah

memberikan rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

makalah dengan judul “GRAVIMETRI”. Dalam menyelesaikan makalah ini,

penulis telah mendapatkan bantuan dari berbagai pihak.

Penulis menyadari dalam penulisan makalah ini, masih banyak

kekurangan atau bahkan kekeliruan dalam penyusunannya. Untuk itu kritik dan

saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga makalah ini,

bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.

Jambi, 5 September 2012

Penulis

BAB 1 PENDAHULUAN

1.Latar Belakang

Analisis Gravimetri merupakan salah materi matakuliah kimia analitik yang sangat

penting dan juga merupakan materi wajib dari kurikulum yang telah ditetapkan oleh

Program Studi Teknik Pertambangan Universitas Hasanuddin. Analisis Gravimetri

adalah suatu bentuk analisis kuantitatif yang berupa penambangan, yaitu suatu proses

pemisahan dan penimbangan suatu komponen dalam suatu zat dengan jumlah tertentu

dan dalam keadaan sempurna mungkin.

2.Tujuan

� Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

Untuk melaksanakan tugas Kimia Analitik

� Menjadi Pegangan bagi Mahasiswa Yang ingin memahami konsep

Analisis Gravimetri.

� Menjadi referensi tambahan yang menunjang keberhasilan

pembelajaran matakuliah kimia Analitik.

3.Metode penulisan

Dalam penulisan makalah ini,kami memperoleh kajian materi dari beberapa

sumber,yaitu studi literatur buku-buku yang terkait dengan topik dan berbagai artikel

dan internat.

BAB 2

PEMBAHASAN

A. ANALISIS GRAVIMETRI Dalam analisis kuantitatif selalu memfokuskan pada jumlah atau

kuantitas dari sebuah sampel, pengukuran sampel dapat dilakukan dengan

menghitung berat zat, menghitung volume atau menghitung konsentrasi.

Gravimetri merupakan penetapan kuantitas atau jumlah sampel melalui

penghitungan berat zat. Sehingga dalam gravimetri produk harus selalu dalam

bentuk padatan (solid).

Alat utama dalam gravimetri adalah timbangan dengan tingkat ketelitian

yang baik. Umumnya reaksi kimia tidak dalam ukuran besar seperti kilogram,

namun dalam satuan yang lebih kecil seperti gram dan mili gram. Timbangan

yang dipergunakan memiliki ketelitian yang tinggi atau kepekaan yang tinggi dan

disebut dengan neraca analitik atau analytical balance.

Dalam melakukan analisis dengan teknik gravimetric, kemudahan atau

kesukaran dari suatu zat untuk membentuk endapan dapat diketahui dengan

melihat kelarutannya atau melihat harga dari hasil kali kelarutan yaitu Ksp. Jika

harga Ksp suatu zat kecil maka kita dapat mengetahui bahwa zat tersebut sangat

mudah membentuk endapan. Ingat definisi kelarutan; kelarutan suatu zat dalam

suatu pelarut adalah jumlah zat tersebut sebanyak-banyaknya yang dapat larut

dalam pelarut pada suhu tertentu sehingga larutan tepat jenuh.

Analisis gravimetri adalah salah satu metode analisis kuantitatif suatu zat

atau komponen yang telah diketahui dengan cara mengukur berat komponen

dalam keadaan murni. Gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat

suatu unsur atau senyawa tertentu. Gravimetri juga merupakan suatu analisis

kimia secara kuantitatif berdasarkan proses pemisahan dan penimbangan suatu

unsur atau senyawa tertentu dalam bentuk semurni mungkin.

Dalam reaksi pembentukan endapan, dimana endapan merupakan sampel

yang akan kita analisis, maka dengan cermat kita dapat memisahkan endapan

dari dari zat-zat lain yang juga turut mengendap. Proses ini cukup sulit

dilakukan, namun cara yang paling umum adalah mengoksidasi beberapa zat

yang mungkin mengganggu sebelum reaksi pengendapan dilakukan.

Pencucian endapan merupakan tahap selanjutnya, proses pencucian

umumnya dilakukan dengan menyaring endapan, yang dilanjutkan dengan

membilasnya dengan air. Tahap akhir dari proses ini adalah memurnikan

endapan, dengan cara menguapkan zat pelarut atau air yang masih ada didalam

sampel, pemanasan atau mengeringkan dalam oven lazim dilakukan. Akhirnya

penimbangan sampel dapat dilakukan dan hasil penimbangan adalah kuantitas

sampel yang dianalisis. Analisis Gravimetric adalah suatu bentuk analisis

kuantitatif yang berupa penambangan, yaitu suatu proses pemisahan dan

penimbangan suatu komponen dalam suatu zat dengan jumlah tertentu dan

dalam keadaan sempurna mungkin.

Secara mendasar gravimetri digolongkan menjadi empat bagian antara lain:

gravimetri fisik, thermogravimetri, analisis pengendapan gravimetri, dan

elektrodeposisi. Beberapa hal tentang gravimetri:

1. Waktu yang diperlukan untuk analisa gravimetri, menguntungkan karena

tidak memerlukan kalibrasi atau standarisasi. Waktu yang diperlukan

dibedakan menjadi 2 macam yaitu: waktu total dan waktu kerja.

2. Kepekaan analisa gravimetri, lebih ditentukan oleh kesulitan untuk

memisahkan endapan yang hanya sedikit dari larutan yang cukup besar

volumenya.

3. Ketepatan analisa gravimetri, untuk bahan tunggal dengan kadar lebih dari

100 % jarang dapat ditandingi perolehannya.

4. Kekhususan cara gravimetri, pereaksi gravimetri yang khas (spesifik) bahkan

hampir semua selektif dalam arti mengendapkan sekelompok ion.

Banyaknya komponen dari suatu analisis biasanya ditentukan melalui

hubungan massa atom, massa molekul dan berat senyawa. Contoh : penentuan

ion besi dalam suatu cuplikan. Pemisahan ion besi dilakukan dengan

mereaksikan cuplikan de NH4OH sehingga terbentuk endapan Fe(OH)3 apabila

berat cuplikan adalah A gram, berat senyawa Fe(OH)3 adalah a gram, maka

persen Fe dalam Cuplikan adalah

Metode dalam Analisis Gravimetri salah satunya metode pengendapan.

B. PENGENDAPAN

Pembentukan endapan dibedakan menjadi 2 macam yaitu:

1. Endapan dibentuk dengan reaksi antar analit dengan suatu pereaksi,

biasanya berupa senyawa baik kation maupun anion. Pengendapan dapat

berupa anorganik maupun organik

2. Endapan dibentuk cara elektrokimia (analit dielektrolisa), sehingga terjadi

logam sebagai endapan, dengan sendiri kation diendapkan.

Keadaan optimum untuk pengendapan. Untuk memperoleh keadaan optimum

harus mengikuti aturan sbb:

a. Pengendapan harus dilakukan pada larutan encer, yang bertujuan untuk

memperkecil kesalahan akibat koresipitasi.

b. Peraksi dicampur perlahan-lahan dan teratur dengan pengadukan tetap.

c. Pengendapan dilakukan pada larutan panas bila endapan yang terbentuk

stabil pada temperatur tinggi.

d. Endapan kristal biasanya dibentuk dalam waktu yang lama dengan

menggunakan pemanas uap untuk menghindari adanya koprespitasi.

e. Endapan harus dicuci dengan larutan encer.

f. Untuk menghindari postpresipitasi atau kopresipitasi sebaiknya dilakukan

pengendapan ulang

Syarat- syarat endapan gravitasi.

1. Kesempurnaan pengendapan: Pada pembuatan endapan harus diusahakan

kesempurnaan pengendapan tersebut dimana kelarutan endapan dibuat sekecil

mungkin.

2. Kemurnian endapan (kopresipitasi): Endapan murni adalah endapan yang

bersih, tidak mengandung, molekul-molekul lain (zat-zat lain biasanya pengotor

atau kontaminan).

3. Endapan yang kasar: Yaitu endapan yang butir-butirnya tidak keecil, halus

melainkan.

4. Endapan yang bulky: Endapan dengan volume atau berat besar, tetapi berasal

dari analit yang hanya sedikit.

5. Endapan yang spesifik: Pereaksi yang digunakan hanya dapat mengendapkan

komponen yang dianalisa.

Macam-macam endapan

a. Endapan koloid

AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(AQ)

NaCl akan mengendapkan reagent:

AgCl pembentukan endapan koloid (amorf)

b. Endapan kristal: Endapan tipe ini lebih mudah dikerjakan karen mudah

disaring dan dibersihkan.

c. Endapan yang dibawa oleh pengotor (Co precipitation). Sumber-sumber Co

prepicitation:1) absorbi permukaan, 2) pembentukan campuran kistal, 30

mekanika.

d. Endapan homogen (homogenous precipitatoin): Endapan homogen adalah

cara pembentukan endapan dengan menambahkan bahan pengandap tidak

dalam bentuk jadi melainkan sebagai suatu senyawa yang dapat

menghasilkan pengendap tersebut. Contoh: homogenos prepicitation tidak

digunakan etil oksalat (C2H5O)C2O yang tidak dapat mengion menjadi

C2O42- tetapi harus terhidrolisa sbb:

(C2H5O)2C2O4 + 2H2O 2C2H5OH + H2C2O4

Pengotoran endapan

Macam-macam pengotor yang dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Pengotoran karena pengendapan sesungguhnya adalah:

a.Pengendapan bersama (simultaneous precipitation). Kotoran

mengendap bersama waktu dengan endapan analit. Contoh: Al(OH)

sebagai pengotor Fe(OH)3.

b.Pengendapan susulan (post precipitation).

2. Pengotoran karena terbawa (Co-precipitation). Pengotoran ini tidak

mengendap melainkan hanya terbawa ole endapan analat.

a.Kotoran isomorf dan dapat campur dengan inang ini dapat terjadi bila

bahan pengotoran dan endapan mempunyai kesamaan tipe rumus

molekul maupun bentuk molekul.

b.Kotoran larut dalam inang dimana zat sendiri larut dalam zat padat lalu

ikut terbawa sebagai kotoran. Contohnya Ba(NO3)2 dan KNO3 yang larut

dalam BaSO4 pada kedua jenis pengotoran diatas kotoran tersebar

diseluruh kristal.

c.Kotoran teradsorpsi pada permukaan endapan. Terjadi karena gaya

tarik menarik antara ion yang teradsorpsi dan ion-ion lawannya pada

permukaan endapan

d.Kotoran teroklusi oleh inang (terkurung). Dapat terjadi apabila kristal

tumbuh terlalu cepat dari butirn kecil menjadi besa dalam hal ini ion tidak

sempat dilepaskan, tetapi sudah tertutup dalam kristal.

Usaha mengurangi pengotor

1. Sebelum membentuk endapan dengan jalan menyingkirkan bahan-bahan yang

akan mengotori

2.Selama membentuk endapan. Endapan hanya terbentuk bila larutan yang

bersangkutan lewat jenuh terhadap endapan tersebut yaitu larutan mengandung

zat itu melebihi konsentrasi larutan jenuh, dengan tahap-tahap sebagai berikut:

Tahap I: Pada pengembangan ialah nukleai dalam hal ini ion-ion dari molekul

yang akan diendapkan mulai terbentuk inti yaitu pasangan beberapa ion menjadi

butir-butir miniskus (sangat kecil).

Tahap II: Pertumbuhan kristal yaitu inti tersebut menarik molekul lain sehingg

dari kumpulan hanya beberapa molekul tumbuh menjadi butiran lebih besar

Tahap tahap dari Metode Pengendapan

1.Tambahkan pereaksi pada cuplikan

2. Pisahkan komponen yang akan dianalisis dengan pengendapan

3. Ditapis

4. Cuci dengan Elektrolit yang mengandung ion sejenis untuk menghilangkan

kotoran-kotoran pada permukaan dan juga mencegah peptisasi.

5. Untuk mengetahui kadar kotoran setelah pencucian bisa dicari dengan rumus

keterangan: Cn = konsentrasi kotoran setelah dicuci sebanyak n kali

Co = konsentrasi kotoran sebelum dicuci

U = Volume sisa stelah endapan dikeringkan

V = Volume Cairan yang digunakan setiap pencucian

6. Panaskan

Alat yang biasanya digunakan sebagi penapis dalam analisis gravimetri adalah :

kertas Saring, Gelas Sinter, krus gooch. Alat pemanasnya adalah Oven listrik dan

tungku. Selain alat-alat diatas ada pula alat yang disebut Eksikator dengan fungsi

untuk menyimpan suatu bahan agar memiliki kadar air yang tetap.

Syarat bentuk senyawa yang diendapkan

1. Kelarutannya rendah

2. Endapan mudah disaring dan dicuci

3. Endapan mudah diubah menjadi bentuk

senyawa yang dapat ditimbang

C. METODE PENGUAPAN

Digunakan untuk menetapkan komponen-komponen dari suatu senyawa

yang relatif mudah menguap. Yaitu dengan cara:

a. Pemanasan dalam udara atau gas tertentu

b. Penambahan pereaksi sehingga mudah menguap

c. Penambahan pereaksi sehingga tidak mudah menguap

Zat-zat yang relatif mudah menguap bisa diabsorpsi dengan suatu absorben

yang sesuai dan telah diketahui berat tetapnya. Untuk penentuan kadar air suatu

kristal dalam senyawa hidrat, dapat dilakukan dengan memanaskan senyawa

dimaksud pada suhu 110O- 130O C. Berkurangnya berat sebelum pemanasan

menjadi berat sesudah pemanasan merupakan berat air kristalnya. Asal senyawa

tidak terurai oleh pemanasan. Atau bisa juga menggunakan zat pengering seperti

: CaCl2, Mg(ClO4)2.

Penentuan CO2 dalam senyawa karbonat dapat dilakukan dengan penambahan

HCl berlebih, kemudian dipanaskan.gas CO2 yang sudah terjadi dialirkan dalam

larutan alkali yaitu KOH (25-30%) atau larutan CaOH2 yang telah diketahui

beratnya.

Penentuan NH3 dalam garam Amonium, yaitu garam ditambahkan larutan alkali

kuat berlebih dan dipanaskan. Gas NH3 yang terjadi dialirkan dalam larutan

standar asam berlebih kemudian kelebihannya dititrir dengan larutan standar

basa.

Penentuan Nitrogen dalam protein, mula-mula senyawa didestruksi dengan

H2SO4 pekat. Hasilnya ditambahkan basa berlebih dan dipanaskan. Selanjutnya

kelebihan asam dititrir dengan larutan standar basa.

Penentuan unsur Natrium atau Kalium, yaitu larutan itu diuapkan dengan

H2SO4 sampai kering. Kemudian sisanya berupa garam sulfat ditimbang. Dan

segitulah berat unsur yang dicari. Unsur-unsur lain yang mengganggu seperti Si,

dapat ditentukan dengan memanaskan cuplikan bersama H2SO4 dan HF dalam

krus platina. Dimana Si berubah menjadi SiF4 yang menguap, sesuai persamaan

SiO2 + 6HF à H2SiF6 + 2H2O

H2SiF6 à SiF4 + 2HF

D. METODE ELEKTROLISIS

Prinsipnya senyawa ion yang akan diendapkan dipisahkan secara

elektrolisis pada elektrode-elektrode yang sesuai. Sehingga jika elektrolisisnya

cermat dapat terhindar dari peristiwa kopresipitasi dan post-presipitasi.

1. Hukum dasar dari elektrolisis

Hukum dasar yang digunakan dalam metode ini adalah : Hukum Faraday dan

Hukum Ohm.

Hukum Faraday I

Menyatakan hubungan antara banyaknya zat yang terendap atau terbebas

pada elektroda dengan banyaknya listrik yang diperlukan pada proses

tersebut.

W = e x Q/F W = Jumlah zat terendap/terbebaskan (gr)

Q = Jumlah listrik yang dibutuhkan (Colloumb)

e = berat ekivalen Elektrokimia

Berat Ekivalen elektrkimia adalah bilangan yang menyatakan banyaknya zat

yang terendap atau oleh listrik sebanyak 1 colloumb.

Contoh : arus 0,2 colloumb dialirkan pada dua keping tembaga (Cu) yang

telah ditentukan massa tetapnya. Dan dicelupkan dalam garam Kuprisulfat

(CuSO4) selama t detik. Kemudian dicuci dan dikeringkan serta ditimbang,

ternyata beratnya lebih berat dari pada sebelum dielektrolisis. Karena

adanya logam Cu yang terendapkan pada elektroda. Dimana banyaknya

logam Cu yang terendapkan bertambah setiap penambahan arus maupun

waktu. Adapun listrik yang dibutuhkan adalah : Q = i x t dengan i = arus, t =

waktu dan Q = listrik yang dibutuhkan.

Hukum Faraday II

Menyatakan Hubungan antara banyaknya zat terendap atau terbebaskan

pada elektrolisis bertahap dalam seri larutan.

Bunyi hukumnya : ”banyaknya zat terendap atau terpisahkan dari masing-

masing elektroda yang disebabkan oleh listrik yang sama banyaknya dan

mengalir dalam seri larutan adalah sebanding dengan berat ekivalen

kimianya”

Misalnya : arus 1 amper dialirkan dalam suatu seri larutan : kupri sulfat

(CuSO4) dan perak nitrat (AgNO3) dalam waktu t, banyaknya logam Cu dan

Ag yang terendapkan pada masing-masing elektroda =

Hukum Ohm

Menyatakan hubungan antar tiga besaran listrik yaitu : tegangan (E), arus (I)

dan tahanan (R) yang memenuhi persamaan

2. Tegangan peruraian

Misalnya tegangan 0,5 Volt digunakan pada 2 buah elektroda platina halus

yang masing-masing dicelupkan dalam larutan H2SO4 1M, maka

amperemeter akan menunjukan adanya arus yang mengalir pada larutan. Jika

tegangan diperbesar maka aruspun bertambah. Sehingga pada tegangan

tertentu arus akan naik secara cepat. Pada saat ini timbul gelembung-

gelembung pada elektroda.

Tegangan peruraian adalah besarnya tegangan luar minimum yang harus

diberikan agar terjadi proses elektrolisis yang kontinyu.

Jika Arus diputus, tegangan pada voltmeter tidak berubah, tetapi semakin

lama arus makin lemah dan pada akhirnya nol. Pada saat itu sel E berfungsi

sebagai sumber arus dan tegangannya disebut tegangan Polarisasi. Dilihat

dari besarnya tegangan peruraian larutan asam dan basa dapat disimpulkan

bahwa pada proses elektrolisis larutan asam dan basa relatif sama, yaitu

terjadinya proses pembebasan gas.

A.3.3. Reaksi Elektroda

Elektroda Pt dan C

Pada katoda terjadi proses Reduksi dan pada Anoda terjadi proses Oksidasi.

a.Proses Reduksi pada Katoda

Jika Larutan mengandung

a.1. Ion logam alkali, alkali tanah, Al3+,Mn2+, didalam larutan ion-ion

tersebut tidak dapat tereduksi. Sehingga palrtlah yang akan mengalami

reduksi.

2 H2O + 2 e- à 2 OH- + H2

a.2. Asam, ion H+ dari asam tersebut akan tereduksi menjadi gas H2

2 H+ + 2 e- à H2

a.3. ion logam lain selain poin a.1, dimana ion tersebut akan tereduksi

menjadi logam bebasnya.

Zn++ + 2e- + à Zn

Ag+ + e- à Ag

b.Proses Oksidasi pada Anoda

Apabila larutan mengandung :

b.1. ion halida, akan tereduksi menjadi halogen

2 Hal- à Hal2 + 2 e-

b.2. ion OH- dari suatu basa, teroksidasi menjadi okisigen.

4 OH- à 2 H2O + O2 + 4 e-

b.3. Anion lain selain halogen dan OH-, ion tersebut tidak teroksidasi

sehingga pelarutnya yang teroksidasi.

Elektroda selain Pt dan C

Logam lainnya yang biasa digunakan sebagai elektroda adalah : Cu, Zn, Fe, Au

dan lain-lain. Perbedaan dengan elektroda Pt dan Cu yaitu hanya pada reaksi

Anodanya sedang katodanya relatif sama. Dimana anodanya teroksidasi

menjadi ionnya. Contoh: elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda Zn.

Reaksi anodanya : Zn à Zn2+ + 2 e-

Contoh menentukan tegangan peruraian

K dalam larutan molar ZnBr2, dicelupkan elektroda Pt yang halus.dan

diberikan beda potensial sehingga terjadi proses elektrolisis. Dimana pada

katoda berlangsung proses : Zn2+ + 2 e- à Zn dan pada anoda : 2 Br- Br2 + 2

e-

Potensial pada katoda (25OC) adalah.

3. Tegangan kelebihan

Pada kenyataannya besarnya tegangan peruraian tergantung pada jenis

elektroda yang digunakan dan biasanya ebih tinggi dari yang dihitung dengan

rumus diatas. Perbedaan besarnya tegangan tersebut yang disebut tegangan

kelebihan. Dengan adanya tegngan tersebut maka tegangan peruraian

menjadi :

dengan Eekat = tegangan kelebihan pada katoda, dan

Eeand = tegangan kelebihan pada anoda.

Besarnya tegangan kelebihan baik pada katoda mapun anoda merupakan

fungsi dari :

Jenis dan sifat fisik logam dari elektroda

Sifat fisik zat yang terendap atau terbebas, jika logam tegangan kelebihannya

kecil dan jika gas relatif lebih besar

Kerapatan arus yang digunakan

Perubahan konsentrasi larutan

E. KESALAHAN DALAM ANALISIS GRAVIMETRI

1. Kesalahan yang sering terjadi pada metode analisis gravimetri

adalah pembentukan endapan, pemurnian(pencucian), pemanasan atau

pemijaran dan penimbangan

2. Pada pembentukan endapan kadang mengandung zat lain yang juga

membentuk endapandengan pereaksi yang digunakan, sehingga diperoleh

hasil yang lebih besar dari yang sebenarnya. Kesalahan ini kadang dimbangi

dengan kelarutan zatdalam pelarut yang digunakan.

3. Pada proses pemurnian (pencucian endapan), dengan melakukan pencucian bukanhanya

zat pengotor sajayang larut tetapi juga zat yang dianalisis juga ikut larut,meskipun

kelarutannya jauh lebih kecil. Dengan demikan penggunaan pencuciharus

sedemikan kecil supaya kehilangan zat yang dianalisis masih dapatdiabaikan, artinya

masih lebih kecil dari pada sensitivitas timbangan yangdigunakan

4. Pada proses pembakaran atau pemijaran kadang terjadi pelepasan air yang

tidak sempurna atau sifat zatyang diendapkan yang mudah menguap (volatil).

5. Hal yang penting juga adalah adanya beberapa endapan yang mudah

tereduksioleh karbon bila disaringdengan kertas saring seperti perak klorida,

sehinggaharus disaring dengan menggunakan cawan penyaring (berpori)

dapat juga terjadikelebihan pemijaran sehingga terjadi dekomposisi sehingga

komposisi zat tidak tentu

6. Kesalahan juga terjadi dari suatu endapan yang telah dipijarkan akan

mengalami penyerapan air atau gaskarbondioksida selama pendinginan

sehingga hasil penimbangan menjadi lebih besar dari yang seharusnya, ini

dihindari dengan alat penggunaan penutup cawan yang rapat dan desikator yang

cukup baik selama pendinginan,